【摘 要】
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镍是电池的重要组成部分,随着电池行业的快速增长,对镍资源的需求增大,镍红土镍矿石加工技术在国内也得到了发展,从而促进了高效电池生产的增长,其中镍是必不可少的组成部分。高温酸浸技术由于因其对原料红土中存在的铁和其他杂质具有较高的脱除率,被认为是一种有利高效的国内新工艺处理镍红土矿石处理新工艺生产中间产品。然而,少量杂质,主要是铁和铝,留在高压釜后浸出溶液中的少量杂质,主要是铁和铝,这还需要其他工艺来
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镍是电池的重要组成部分,随着电池行业的快速增长,对镍资源的需求增大,镍红土镍矿石加工技术在国内也得到了发展,从而促进了高效电池生产的增长,其中镍是必不可少的组成部分。高温酸浸技术由于因其对原料红土中存在的铁和其他杂质具有较高的脱除率,被认为是一种有利高效的国内新工艺处理镍红土矿石处理新工艺生产中间产品。然而,少量杂质,主要是铁和铝,留在高压釜后浸出溶液中的少量杂质,主要是铁和铝,这还需要其他工艺来去除这些杂质。该工艺主要通过中和和及随后的固液分离来实现。有效的固液分离除铁除铝沉淀工艺对于后续阶段镍钴的最佳优化回收至关重要。因此,有必要对红土镍矿浸出液中铁铝沉淀污泥的沉降性能进行了研究。被评估的浆料的物理化学特性包括密度、形态、zeta电位、粒度分布、化学和相组成等。浸出液上固体悬浮液的密度测量值显示为2.848 g/cm~3,与液体介质的密度测量结果（1.685 g/cm~3）存在较大差异。悬浮溶液中固相的SEM显微照片显示悬浮物形态为针状和片状,具有相对平滑和规则的表面。铁铝沉淀污泥的Zeta电位为-7.400 m V,表明固体颗粒在悬浮系统中不稳定。铁铝沉淀污泥的粒度分布表明,多达72.500 wt.%的固体颗粒的尺寸在64μm以下。基于其理化性质,铁铝沉淀污泥在自然条件下可能沉降;然而,根据批量沉降试验,胶体颗粒残留在上清液中,需要加入絮凝剂来加速沉降,从而产生高透明度的上清液。采用间歇沉降试验,研究了絮凝剂种类、固相含量、絮凝剂用量、混合程度和温度对铁铝沉淀污泥沉降性能的单一影响。铁铝沉淀污泥在不同类型絮凝剂的加入下进行沉降,表明絮凝剂类型对沉降性能有明显影响。在所有絮凝剂中,SC900的性能最好。此外,随着固体含量的增加,沉降速度显着降低至4.00%,而随着固体含量的进一步增加,沉降速度的变化微不足道。在加入絮凝剂的情况下,随着絮凝剂用量的增加,沉降速度显着加快,而底流浓度从10 g/ton显著降低到40 g/ton。沉降速度随着混合度的增加而降低,而底流浓度随着混合度的增加而显著增加。此外,在70°C进行的沉降在任何高度都具有最高的沉降速度,在10 cm处的平均沉降速度值为152.055毫米/分钟,其次是60、50、40和30°C,平均沉降速度值为分别为136.583、133.139、115.018和105.868毫米/分钟。采用带有Box-Behnken设计（BBD）的统计响应面方法（RSM）来优化沉降性能,其中包括固体分数、絮凝剂用量、混合程度和温度作为影响因素。通过应用总体期望函数同时优化沉降速度、底流浓度和上清液的悬浮固体。从整体合意性计算可以得出结论,最佳条件为固体分数3.318 wt.%、絮凝剂用量为42.881 g/ton、混合度为4,温度56.806°C,产生的沉降速度为106.343毫米/分钟、底流浓度为13.442wt.%,上清液固体悬浮物浓度为6.759 mg/L,相应的总合意度为0.853。验证实验重复进行3次,结果平均值分别为102.431毫米/分钟的沉降速度、12.707 wt.%底流浓度、及6.000 mg/L的上清液悬浮固体浓度。通过实验验证,预测结果与实测结果的相对误差不超过5%,表明所提出的模型是可靠的。全文图52幅,表22个,参考文献81篇
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